一种带防孤岛功能的分界开关控制器的制作方法

本实用新型涉及继电保护设备技术领域，具体为一种带防孤岛功能的分界开关控制器。

背景技术：

现有的分界开关控制器，在工作时只可检测一路电压和电流信号，无法同时对多路电压电流信号进行检测，因此使用的范围减小，且无法实现防孤岛保护，基于此，提出一种带防孤岛功能的分界开关控制器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带防孤岛功能的分界开关控制器，具有可同时检测多路电压电流信号，进行防孤岛保护的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带防孤岛功能的分界开关控制器，包括数字信号处理系统、数据采集模块、RS485模块、开关量模块和分合闸控制回路，所述数字信号处理系统采用主芯片CPU，型号为DSPIC33FJ64，主芯片CPU上设有模拟输入端口、中断输入端口、输入输出口、通信端口1和通讯端口2，数据采集模块与模拟输入端口电连接，开关量模块与输入输出口电连接，RS485模块与通信端口1和通讯端口2电连接。

优选的，所述数据采集模块采用芯片U1，芯片U1的脚(49、51、53、55、57、59、61、63)接信号采集模块，信号采集模块包括信号采集滤波电路和频率采样电路，采集滤波电路和频率采样电路均采用八组，分别对应连接芯片U1的脚(49、51、53、55、57、59、61、63)，信号采集滤波电路包括芯片U28、电阻R1～R3、电容C1，芯片U28的脚2接电阻R2和电阻R1接芯片U1的电压电流信号端子，电阻R2的输出端接OP1输出端子，芯片U28的输出端接电容C1接OP1的输入端，电阻R1的输出端接电阻R3接COM端子；频率采样电路包括运算放大器U4B、电阻R4～R7、电容C2和电容C3，运算放大器U4B的脚5串接电阻R4接电阻R1的输出端，运算放大器U4B的脚7接中断输入端口，运算放大器U4B的脚6串接电容C3接地，电容C3的两端并接电阻R7，电阻R7的输入端串接电阻R6接+5V电源端。

优选的，所述RS485模块包括光耦隔离器A、光耦隔离器B、第一485接口和第二485接口，光耦隔离器A与通信端口1相互连接，光耦隔离器A与第一485接口相互连接，第一485接口接GD2端子，光耦隔离器B与通讯端口2相互连接，光耦隔离器B与第二485接口相互连接，第二485接口接UDD端子。

优选的，所述芯片U1的型号为AD7606。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本带防孤岛功能的分界开关控制器，数据采集模块同时采集多路电压和电流信号，将多路电压和电流信号传输给CPU进行处理，CPU处理获得的电网及光伏测的电压与电流及频率值，CPU采用复合多判断的被动检测法确定电网侧的故障跳闸等信息，及时通过分合闸控制回路切断分解开关，防止光伏并网孤岛现象产生；通过RS485模块上的串口可接收上级调度的指令信息，进行孤岛保护操作；该带防孤岛功能的分界开关控制器，实现光伏发电微网接入10KV配电网的自动化控制，设计的采集电路精度高，多通道高速采集，及时快速检测孤岛状态，并实现防孤岛保护，且具有485模块，可接收上集的调度信息，进行防孤岛的保护动作。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型的整体电路图；

图3为本实用新型的采集滤波电路图；

图4为本实用新型的频率采集电路图；

图5为本实用新型的数据采集模块工作电路图。

图中：1、数字信号处理系统；2、数据采集模块；3、RS485模块；4、开关量模块；5、分合闸控制回路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，一种带防孤岛功能的分界开关控制器，包括数字信号处理系统1、数据采集模块2、RS485模块3、开关量模块4和分合闸控制回路5，数字信号处理系统1采用主芯片CPU，型号为DSPIC33FJ64，主芯片CPU上设有模拟输入端口、中断输入端口、输入输出口、通信端口1和通讯端口2，数据采集模块2与模拟输入端口电连接，开关量模块4与输入输出口电连接，RS485模块3与通信端口1和通讯端口2电连接；数据采集模块2采用芯片U1，芯片U1的型号为AD7606，芯片U1的脚(49、51、53、55、57、59、61、63)接信号采集模块6，信号采集模块6包括信号采集滤波电路和频率采样电路，采集滤波电路和频率采样电路均采用八组，分别对应连接芯片U1的脚(49、51、53、55、57、59、61、63)，信号采集滤波电路包括芯片U28、电阻R1～R3、电容C1，芯片U28的脚2接电阻R2和电阻R1接芯片U1的电压电流信号端子，电阻R2的输出端接OP1输出端子，芯片U28的输出端接电容C1接OP1的输入端，电阻R1的输出端接电阻R3接COM端子；频率采样电路包括运算放大器U4B、电阻R4～R7、电容C2和电容C3，运算放大器U4B的脚5串接电阻R4接电阻R1的输出端，运算放大器U4B的脚7接中断输入端口，运算放大器U4B的脚6串接电容C3接地，电容C3的两端并接电阻R7，电阻R7的输入端串接电阻R6接+5V电源端；RS485模块3包括光耦隔离器A、光耦隔离器B、第一485接口和第二485接口，光耦隔离器A与通信端口1相互连接，光耦隔离器A与第一485接口相互连接，第一485接口接GD2端子，光耦隔离器B与通讯端口2相互连接，光耦隔离器B与第二485接口相互连接，第二485接口接UDD端子。

该带防孤岛功能的分界开关控制器，控制器以主芯片CPU-DSPIC33FJ64以及芯片U1AD7606为核心，芯片U1通过信号采集模块6采集14路电流电压信号，与主芯片CPU通过并行数字总线的方式连接；通过信号采集滤波电路的信号采集分两种类型，分别是电压信号输入，另一类是电流信号输入，两类信号处理电路不同之处在于，测量电流时电阻R1短路，电阻R3作为电流采样电阻；测量电压时，由电阻R1和电阻R3进行分压，电阻R2和电容C1构成一阶滤波电路，并有复合二极管U28做过压保护，防止信号超过允许范围而损坏CPU；频率采样电路为一个带迟滞功能的信号过零检测电路，防止信号过零点拨动所引起的后级电路误输出，并检测频率信号传输给CPU；CPU处理获得的电网及光伏测的电压与电流及频率值；CPU采用复合多判断的被动检测法确定电网侧的故障跳闸等信息，及时通过分合闸控制回路5切断分解开关，防止光伏并网孤岛现象产生；通过RS485模块3上的串口可接收上级调度的指令信息，进行孤岛保护操作；该带防孤岛功能的分界开关控制器，实现光伏发电微网接入10KV配电网的自动化控制，设计的采集电路精度高，多通道高速采集，及时快速检测孤岛状态，并实现防孤岛保护，且具有485模块，可接收上集的调度信息，进行防孤岛的保护动作。

综上所述：本带防孤岛功能的分界开关控制器，数据采集模块2同时采集多路电压和电流信号，将多路电压和电流信号传输给CPU进行处理，CPU处理获得的电网及光伏测的电压与电流及频率值，CPU采用复合多判断的被动检测法确定电网侧的故障跳闸等信息，及时通过分合闸控制回路5切断分解开关，防止光伏并网孤岛现象产生；通过RS485模块3上的串口可接收上级调度的指令信息，进行孤岛保护操作；该带防孤岛功能的分界开关控制器，实现光伏发电微网接入10KV配电网的自动化控制，设计的采集电路精度高，多通道高速采集，及时快速检测孤岛状态，并实现防孤岛保护，且具有485模块，可接收上集的调度信息，进行防孤岛的保护动作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。